명왕성은 왜 행성에서 탈락하였을까?

명왕성이 왜 행성에서 탈락하였는지는
2006년에 국제천문연맹(IAU)이 새로운 천체 분류 기준을 통해 정의되었습니다.
이전까지는 명왕성을 행성으로 인정하여 태양계의 아홉 번째 행성이었지만,
IAU 행성의 정의로 인해, 명왕성이 태양계 내에서 행성의 지위를 상실하게 되었습니다.

명왕성은 왜 행성에서 탈락하였을까?

명왕성이 행성에서 탈락한 이유에는 복합적으로 다양한 요인이 있는데,
이를 이해하기 위해서는 명왕성의 특성과 천체 분류의 변화, 과학적 커뮤니티의 의견 충돌 등을 생각해 봐야 합니다.

첫째로, 명왕성의 특성을 살펴볼 필요가 있습니다. 
명왕성은 1930년에 발견되었으며, 처음에는 행성으로 분류되었습니다. 
명왕성은 궤도 주변에 빙하와 천연가스로 된 대기를 가지고 있으며, 
크기와 질량 면에서는 행성보다는 목성과 비슷한 특성을 가지고 있습니다. 
이에 따라 과학자들은 명왕성을 행성으로 여기는 것에 대해 의문을 제기하기 시작했습니다.

둘째로, 천체 분류의 변화가 명왕성의 탈락에 영향을 미쳤습니다. 
천체를 분류하는 방법은 과거부터 지속해서 변화해 왔습니다. 
1930년에 명왕성이 발견될 당시에는 행성의 정의가 명확하지 않았으며, 
명왕성은 행성으로 분류되었지만, 후에 천체 분류에 대한 기준이 변경되면서 명왕성의 지위에 대한 의문이 제기되었습니다.

셋째로, 과학적 커뮤니티의 의견 충돌이 명왕성의 탈락에 영향을 미쳤습니다. 
명왕성을 행성으로 여기는 과학자들과 그렇지 않은 과학자들 간의 논쟁이 벌어졌고, 
이에 따라 국제 천문학 연합(IAU)에서 행성의 정의가 재검토되고 수정되었습니다.

기존에는 행성의 정의가 다소 모호하고 주관적으로 여겨졌기 때문에, 
결국 IAU는 행성의 정의를 명확히 하고자 했습니다. 
이를 위해 2006년 8월에 프라하에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회에서 새로운 천체 분류 기준이 채택되었습니다. 
이 기준에 따르면, 천체가 다음의 세 가지 조건을 만족해야만 행성으로 분류될 수 있습니다

IAU의 행성 정의

1. 태양 주위를 공전하는 천체여야 합니다.
2. 자체 중력으로 구형을 유지하고 있어야 합니다.
3. 주위에 다른 물체를 지배하지 않아야 합니다.

 

[명왕성의 탈락 이유]

이 정의는 행성이 되기 위한 세 가지 기준을 명시하고 있는데, 
명왕성은 세 번째 조건을 충족하지 못했습니다. 
명왕성의 탈락 이유에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.

1. 태양 주위를 공전하는 조건
첫 번째 조건은 모든 행성이 태양 주위를 공전해야 한다는 것입니다. 
명왕성은 이 조건을 충족합니다. 명왕성은 태양 주위를 약 248년의 주기로 공전하는 궤도를 가지고 있습니다.

2. 충분한 자체 중력으로 인해 구형을 이루는 조건
두 번째 조건은 천체가 자체 중력으로 인해 충분히 큰 질량을 가지고 있어서, 
구형의 모양을 유지해야 한다는 것입니다. 
명왕성 역시 이 조건을 만족합니다. 
명왕성의 질량과 중력은 매우 강력하여, 자체를 구형에 가깝게 유지할 수 있습니다.

3. 궤도 주변의 다른 천체들을 지배하는 조건
세 번째 조건은 행성이 자신의 궤도 주변을 지배해야 한다는 것입니다.
즉, 행성은 자신의 궤도 경로 주변의 다른 천체들을 자신의 중력으로 통제하거나 그 궤도에서제거해야 하는데,
명왕성은 궤도를 컨트롤하는 데 필요한 중력적 영향력이 없었습니다.
명왕성의 궤도는 카이퍼 벨트에 속해있는데, 이는 수많은 다른 소천체들이 존재하는 영역입니다. 
명왕성은 이러한 소천체 중 하나에 불과하며, 궤도 위에서 다른 천체들에 비해 독점적인 영향력이 없습니다.

 

[카이퍼 벨트와 명왕성]

카이퍼 벨트는 태양에서 약 30AU(천문단위)에서 50AU 사이에 위치한, 
얼음으로 된 소천체들이 많이 있는 영역입니다. 
명왕성은 이 영역 내에 위치하며, 카이퍼 벨트 객체 중 하나입니다.
카이퍼 벨트 객체들은 명왕성과 유사한 크기와 조성을 가진 경우가 많습니다.

 

[명왕성의 새로운 분류]

이에 따라, IAU는 명왕성을 '행성'에서 '왜행성'(dwarf planet)으로 분류를 변경했습니다. 
왜행성은 태양 주위를 공전하고, 자체 중력으로 인해 거의 둥근 형태를 유지하지만, 
자신의 궤도 영역을 지배하지 못하는 천체를 의미합니다. 
자신의 궤도에서 '지배적인' 천체가 아니라는 조건은 천체가 자신의 궤도를 독점하지 못하고,
궤도 위에 다른 천체들과의 중력적 영향을 공유하고 있다는 것을 의미합니다. 
즉, 해당 천체가 자신의 궤도 주변의 다른 천체들에 대해 중력적으로 '정화'하는 작업을 완료하지 못했다는 것입니다. 
이는 왜행성과 행성을 구분하는 중요한 기준 중 하나입니다.